冰川和积雪生态系统中发现的微生物群落是寒冷天气环境的重要组成部分。壶菌是一类包括众所周知的青蛙病原体的真菌，在这些生态系统中经常大量存在，但培养这些生物体并更多地了解它们的生命周期，包括它们与这些环境中发现的雪藻的关系，已被证明具有挑战性。

在最近发表的一篇论文中，研究人员透露，他们能够使用单孢子 PCR 分析日本两个高山积雪地点的壶菌 DNA。

该论文于6月20日发表在《微生物学前沿》上。

日本横滨国立大学 (YNU) 硕士生、通讯作者 Hiroaki Nakanishi 表示：“我们在世界上首次捕获了雪藻上的壶菌，并成功从单个孢子中提取 DNA。”研究的。“在寒冷环境中检测到的壶菌被发现是一种生长在积雪和冰川上的寄生藻类，称为雪藻。”

在日本高山的季节性积雪中，雪藻在融雪期间生长，使雪面变成和绿色。这些藻类还通过增加对太阳辐射的吸收来加速融雪过程。对日本这些地区融雪的研究揭示了壶菌，但雪藻和壶菌之间的关系尚不清楚。

“最近的 DNA 分析表明，某些壶菌物种能够在寒冷的环境中生长。据报道，它们存在于高山积雪下或冰川周围的土壤中，甚至存在于积雪或冰川的顶部。然而，尚不清楚它们是否是某些生物体的寄生物种，或者只是有机物的分解者，”中西说。

为了了解壶菌的系统发育位置，研究人员使用单孢子 PCR 对雪藻花中发现的壶菌进行了测序。从日本两个不同地点的绿雪和红雪样本中分离出壶菌细胞。

分子系统发育分析显示了三种新的壶菌谱系，它们与世界范围内发现的壶菌谱系(称为雪枝)相关。第一个谱系与世界其他多雪气候中发现的壶菌有关，包括瑞士的湖泊、加拿大艾伯塔省的河水和科罗拉多州落基山脉的雪。第二个谱系与坦桑尼亚乞力马扎罗山冰川中发现的壶菌有关。第三个谱系被发现是完全独特的并且独立于其他谱系。

通过 DNA 分析和观察，研究人员可以确认壶菌确实会像感染世界各地其他藻类一样感染雪藻。藻类样本中壶菌的流行率为 5.3%，但研究人员告说，低流行率并不一定意味着低影响。在湖泊中，壶菌会抑制藻类数量，但感染率并不总是很高。

需要更多的研究来充分了解这些高山壶菌及其对雪生态系统的影响。“研究表明，雪藻的生长会给雪和冰川的表面带来颜色，并加速融雪。” 该研究的另一位通讯作者、延边国立大学教授 Maiko Kagami 说道。“然而，壶菌可能通过寄生和杀雪藻来抑制冰川和积雪的融化。由于众所周知的青蛙病原体Batrachochytrium dendrobatidis ，壶菌通常被认为是危险的。进一步的研究将帮助我们了解新发现的微生物相互作用，并为保护预计在 21 世纪消失的冰川生态系统提供一些提示。” Kagami 补充道。

其他贡献者包括横滨国立大学的 Kensuke Seto 博士和千叶大学的 Nozomu Takeuchi 教授。

JSPS KAKENHI 科学研究补助金支持了这项研究。